4.1 被动运输（第二课时）-【探究课堂】2023-2024学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 （第二课时） 目标 01 02 03 采用类比推理法，分析不同细胞在不同浓度溶液中的吸水和失水情况。基于给定的事实，进行实验设计、方案实施及结果分析。（科学思维、科学探究） 基于细胞渗透吸水和失水的原理，能够指导农业生产合理施肥。（社会责任） 从结构与功能相适应的角度，阐明细胞渗透失水与吸水的原理。（生命观念） 学习目标 2 动物细胞 植物细胞 条件 原理 现象 ①___________相当于半透性膜 ②______________________具有浓度差 ①_________（由细胞膜、液泡膜和两层之间的细胞质组成）相当于半透膜 ②_____________________具有浓度差 渗透作用 渗透作用 当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞吸水膨胀 当外界溶液浓度______细胞质浓度，细胞失水皱缩 当外界溶液浓度_______细胞质浓度，细胞维持正常形态 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞发生质壁分离现象 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞吸水膨胀，由于存在细胞壁，细胞不会涨破 当外界溶液浓度______细胞液浓度，细胞维持正常形态 细胞膜 细胞质与外界溶液 小于 小于 大于 大于 等于 等于 原生质层 细胞液与外界溶液 温故知新：动植物细胞的吸水和失水 问题1: 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学物质所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为什么呢？ 3 一、自由扩散和协助扩散 像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学物质所释放的能量，这种物质跨膜运输的方式称为被动运输。 自由扩散 协助扩散 被动运输 物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式 物质借助膜上的转运蛋白进出细胞的扩散方式 一、自由扩散和协助扩散 合作探究一： 自主阅读课本P66相关内容，小组合作完成自由扩散和协助扩散以下内容。 项 目 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗细胞内的能量 举例 影响因素 自由扩散（简单扩散）过程（视频） 一、自由扩散和协助扩散 1.概念： 二、自由扩散（简单扩散） 物质通过简单扩散作用进出细胞。 细胞外 细胞内 2.特点： 顺浓度梯度运输 1 不需要转运蛋白协助 2 不需要消耗能量 3 问题2: 以自由扩散的方式进出细胞的物质有哪些呢？ 3.实例： 二、自由扩散（简单扩散） 如：O2、CO2 毛细血管壁 红细胞 肺泡壁 空气 氧气 15.8 氧气 5.6 氧气 14.5 气管、支气管不断分支，最终形成肺泡 O2在肺泡中与血液的交换 、水（部分）甘油、乙醇、苯、维生素等。 问题3: 甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？ 二、自由扩散（简单扩散） 问题3: 甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞？ 因为甘油、乙醇等都是脂溶性的物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂分子层出入细胞。 3.影响因素： 浓度差 温度 浓度差 扩散速度 转运蛋白 扩散速度 能量 扩散速度 问题4: 水分子进出细胞的方式一定是自由扩散的吗？ 情景材料一 【资料1】1988年，美国科学家阿格雷从红细胞和肾小管中分离出一种未知功能的新的膜蛋白。1991年，经过N-端肽链测序和整个cDNA序列测定，阿格雷获得了蛋白氨基酸序列结构，此时的他敏锐地意识到，这很可能就是大家一直在寻找的“水通道”。并由此赢得了2003年的诺贝尔化学奖。 水通道 细胞膜 水通道蛋白结构模式图 情景材料二 【资料2】麦金农利用Ｘ射线晶体成像技术，获得了世界第一张离子通道的高清晰度照片，它可以让科学家观测离子在进入离子通道前的状态，在通道中的状态，以及穿过通道后的状态。这样，人们就可以“看见”离子是如何通过由不同信号控制开关的通道的。2003年，诺贝尔化学奖被授予给了这位有胆识的内科医生和生物物理学家。 三、协助扩散（易化扩散） 协助扩散（易化扩散）过程（视频） 三、协助扩散（易化扩散） 1.概念： 借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散。 2.特点： 顺浓度梯度运输 1 需要转运蛋白协助 2 不需要消耗能量 3 三、协助扩散（易化扩散） 3.实例： 实例 3 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 2 离子通过离子通道蛋白运输 1 水分子通过水通道蛋白运输 问题5: 转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白，它们比较它们有什么异同呢？ 项 目 载体蛋白 通道蛋白 转运特点 转运蛋白构象是否改变 转运蛋白是否与被转运分子结合 是否有特异性 实例 三、协助扩散（易化扩散） 合作探究二：自主阅读课本P66-67相关内容，转运蛋白分为载体蛋白和通道